Tanulási célok
- Meghatározza a fémes jelleget.
- Meghatározza a nemfémes jelleget.
- Meghatározza a nemfémes jelleget.
- Meghatározza a fémes jelleg tendenciáit a periódusos rendszerben.
- Írd le a nemfémes jelleg trendjeit a periódusos rendszerben.
Mit eszünk, mint nemzet?
A fenti grafikon a táplálkozásunk néhány trendjét mutatja egy harmincéves időszak alatt. Ha megfigyeljük, hogy táplálkozási szokásaink milyen irányba haladnak, lépéseket tehetünk a rossz táplálkozási szokások megelőzésére, és csökkenthetjük az olyan problémákat, mint a magas vérnyomás és a szívroham.”
A periódusos rendszer kifejlesztése sokféleképpen segítette a kémiai információk rendszerezését. Most már láthatunk tendenciákat a különböző atomok tulajdonságai között, és előrejelzéseket tehetünk az egyes anyagok viselkedéséről.
A fémes jelleg a fémek reakcióképességének szintjére utal. A fémek hajlamosak elektronokat veszíteni a kémiai reakciók során, amit alacsony ionizációs energiájuk jelez. Egy vegyületen belül a fématomok viszonylag kis mértékben vonzzák az elektronokat, amit alacsony elektronegativitásuk jelez. Az alábbi ábrán látható tendenciaösszefoglalót követve láthatjuk, hogy a legreaktívabb fémek a periódusos rendszer bal alsó részén helyezkednek el. A legreaktívabb fém a cézium, amely szabad elemként nem fordul elő a természetben. Vízzel robbanásszerűen reagál, és a levegőben spontán meggyullad. A francium a cézium alatt van az alkálifémek csoportjában, de olyan ritka, hogy a legtöbb tulajdonságát még soha nem figyelték meg.
1. ábra. Az elemek viselkedésének tendenciái.
A fémek reaktivitása olyan folyamatokon alapul, mint például a halogenidvegyületek képződése a halogénekkel és az, hogy milyen könnyen kiszorítják a hidrogént a híg savakból.
A fémes jelleg a csoporton lefelé haladva növekszik. Mivel az ionizációs energia csökken egy csoportban lefelé haladva (vagy nő egy csoportban felfelé haladva), a csoportban lejjebb elhelyezkedő fémek fokozott elektronvesztési képessége reaktívabbá teszi őket. Ráadásul az atomsugár is növekszik a csoportban lefelé haladva, így a külső elektronok távolabb kerülnek az atommagtól, és az elektron kevésbé vonzódik az atommaghoz.
A nemfémek a kémiai reakciók során hajlamosak elektronokat nyerni, és nagy vonzerővel rendelkeznek az elektronok iránt egy vegyületen belül. A legreaktívabb nemfémek a periódusos rendszer jobb felső részén helyezkednek el. Mivel a nemesgázok a reakcióképtelenségük miatt különleges csoportot alkotnak, a fluor elem a legreaktívabb nemfém. A természetben szabad elemként nem fordul elő. A fluorgáz számos más elemmel és vegyülettel robbanásszerűen reagál, és az egyik legveszélyesebb ismert anyagként tartják számon.
Megjegyezzük, hogy a fémes és nemfémes jelleg között nincs egyértelmű felosztás. Ahogy haladunk a periódusos rendszerben, úgy növekszik az elektronok felvételére való hajlam (nemfémes jelleg), és csökken annak a lehetősége, hogy egy atom egy vagy több elektront adjon le.
Összefoglaló
- A fémes jelleg a fém reakcióképességének mértékére utal.
- A nemfémes jelleg a kémiai reakciók során az elektronok felvételére való hajlamra vonatkozik.
- A fémes hajlam egy csoporton belül lefelé haladva növekszik.
- A nemfémes hajlam balról jobbra haladva növekszik a periódusos rendszerben.
GYakorlat
Az alábbi link segítségével válaszolj a következő kérdésekre:
http://www.chem.tamu.edu/class/majors/tutorialnotefiles/metals.htm
- Listázd a fémek három tulajdonságát.
- List three characteristics of non-metals.
- Give two differences between metals and non-metals that would affect metallic and non-metallic properties.
Review
- Define “metallic character.”
- Define “non-metallic character.”
- Describe the trend in metallic character going down a group.
- Describe the trend in non-metallic character going across the periodic table.
- Why does the metallic character increase as you go down a group?